Задача № 1.4
Определить поверхность нагрева воздухоподогревателя 1-й ступени, используя полученные результаты решений предыдущих задач
Исходные данные к задаче 1.4
Таблица 5
-
Вариант (предпоследняя цифра шифра)
Температура горячего воздуха на выходе из ВП
,
СВеличина присоса холодного воздуха
Коэффициент теплопередачи ВП
, Вт/(м2∙К)
5
150
0,04
0,07
0,03
16
Решение
1. Температура газов на выходе из воздухоподогревателя 1-й ступени
С.
2. Энтальпия газов на выходе из воздухоподогревателя 1-й ступени
кДж/кг.
3. Температура воздуха на входе в 1 ступень воздухоподогревателя
С.
4. Энтальпия воздуха на входе в 1 ступень воздухоподогревателя
кДж/кг.
5. Температура воздуха на выходе из 1 ступени воздухоподогревателя
С.
6. Энтальпия воздуха на выходе из 1 ступени воздухоподогревателя
кДж/кг,
где 
кДж/(м3∙К)
– теплоемкость воздуха при
С
(табл. П-2[1]).
7. Отношение количества воздуха за 1-й ступенью воздухоподогревателя к теоретически необходимому
.
8. Тепловосприятие ступени по балансу
кДж/кг.
9. Средняя температура воздуха
С.
10. Энтальпия газов на входе в 1-ю ступень экономайзера
кДж/кг,
где 
кДж/кг
– энтальпия присосов при средней
температуре воздуха.
11. Действительный объем дымовых газов
м3/кг,
где .
12. Температура газов на входе в I ступень воздухоподогревателя определяется методом подбора температуры и теплоемкости
С.
13. Температурный напор на входе газов
С.
14. Температурный напор на выходе газов
С.
15. Средний температурный напор
С.
16. Необходимая поверхность нагрева
м2
Ответ:
м2.
Контрольное задание № 2
Вариант 51
Вопросы
1.1.Что такое «полная деминерализация воды» и как она осуществляется?
Ответ:
Деминерализация - уменьшение содержания растворенных солей или неорганических соединений в воде с помощью химических или биологических процессов.
Деминерализацию, проводимую с помощью ионного обмена, называют деионизацией. В ходе этого процесса вода обрабатывается в двух слоях ионообменного материала для того, чтобы удаление всех растворенных солей было более эффективным. Используется одновременно или последовательно катионообменная смола, «заряженная» ионами водорода H+ , и анионообменная смола, «заряженная» ионами гидроксила ОH- . Поскольку все соли, растворимые в воде, состоят из катионов и анионов, смесь катионообменной и анионообменной смолы полностью заменяет их в очищаемой воде на ионы водорода H+ , и гидроксила ОH-. Затем в результате химической реакции эти ионы (положительные и отрицательные) объединяются и создают молекулы воды. Фактически происходит полное обессоливание воды.
Дистилляция основана на выпаривании обрабатываемой воды с последующей концентрацией пара. Технология является очень энергоемкой, кроме того, в процессе работы дистиллятора на стенках испарителя образуется накипь.
Электродиализ основан на способности ионов перемещаться в объеме воды под действием напряженности электрического поля. Ионоселективные мембраны пропускают через себя либо катионы, либо анионы. В объеме, ограниченном ионообменными мембранами, происходит снижение концентрации солей.
Обратный осмос представляет собой очень важный процесс, являющийся составной частью высокопрофессиональной очистки воды. Первоначально обратный осмос был предложен для опреснения морской воды. Вместе с фильтрацией и ионным обменом обратный осмос значительно расширяет возможности очистки воды.
Принцип его необычайно прост – вода продавливается через полупроницаемую тонкопленочную мембрану. Через мельчайшие поры, имеющие размеры, сопоставимые с размерами молекулы воды, способны просочиться под давлением только молекулы воды и низкомолекулярные газы – кислород, углекислый газ, а все примеси, остающиеся по другую сторону мембраны, сливаются в дренаж.
1.2. Организация движения воды и пароводяной смеси в испарительных элементах котлоагрегатов с естественной циркуляцией и с принудительной. Рассмотреть принципиальные схемы испарительных элементов котлоагрегатов.
Ответ:
По способу организации движения воды и пароводяной смеси отопительные котлы могут быть разделены на две группы:
1)котлы отопительные с естественной циркуляцией (рис. а);
2)котлы отопительные с принудительным движением теплоносителя (воды, пароводяной смеси) (рис. б, в), которые в свою очередь разделяются на котлы с многократной принудительной циркуляцией (см. рис. б) и прямоточные (см. рис. в).
Схемы движения воды, пароводяной смеси и пара в котлах с циркуляцией теплоносителя:
а-естественной; б-принудительной многократной; в-принудительной прямоточной; 1-барабан; 2-пароперегреватель; 3-водяной экономайзер; 4-питательный насос; 5-обогреваемые (подъемные) трубы; 6-опускные трубы; 7-циркуляционный насос; 8-испарительная поверхность нагрева; 9-тепловой поток, действующий в направлении, показанном стрелкой.
В современных отопительных и отопительно-производственных котельных для производства пара используются в основном отопительные котлы с естественной циркуляцией, а для производства горячей воды — отопительные котлы с принудительным движением теплоносителя, работающие по прямоточному принципу.
Современные паровые отопительные котлы с естественной циркуляцией выполняются из вертикальных труб, расположенных между двумя коллекторами (барабанами). Одна часть труб, называемых «подъемными трубами», обогревается факелом и продуктами горения топлива (9 — падающий тепловой поток), а другая, обычно не обогреваемая часть труб, находится вне отопительного котла и носит название «опускные трубы». В обогреваемых подъемных трубах вода нагревается до кипения, частично испаряется и в виде пароводяной смеси поступает в барабан котла, где происходит ее разделение на пар и воду. По не обогреваемым опускным трубам вода из верхнего барабана поступает в нижний коллектор (барабан).
Движение теплоносителя в отопительных котлах с естественной циркуляцией осуществляется за счет движущего напора, создаваемого разностью давлений столбов воды в опускных трубах и пароводяной смеси в подъемных трубах. Кратность циркуляции (отношение расхода воды через циркуляционный контур к количеству пара, производимого в нем) в таких котлах от 10 до 100.
В паровых отопительных котлах с многократной принудительной циркуляцией поверхности нагрева выполняются в виде змеевиков, образующих циркуляционные контуры. Движение воды и пароводяной смеси в таких контурах осуществляется с помощью циркуляционного насоса. В этих котлах достигается кратность циркуляции от 5 до 10.
В прямоточных паровых отопительных котлах кратность циркуляции равна единице, т.е. питательная вода, нагреваясь, последовательно превращается в пароводяную смесь, насыщенный и перегретый пар. В водогрейных котлах вода при движении по контуру циркуляции нагревается за один заход от начальной до конечной температуры.